本文關(guān)鍵詞：面向多機(jī)器人系統(tǒng)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位與信息通信研究

  更多相關(guān)文章： 多機(jī)器人系統(tǒng) 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò) 定位算法 信息通信 通信平臺(tái)

【摘要】：多機(jī)器人系統(tǒng)是一個(gè)很有價(jià)值的研究領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)多機(jī)器人間的通信能夠大大提高多機(jī)器人間的協(xié)作能力。本文將多機(jī)器人系統(tǒng)與無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合,建立了面向多機(jī)器人系統(tǒng)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信平臺(tái)。對(duì)多機(jī)器人系統(tǒng)的定位與通信問(wèn)題進(jìn)行了研究,對(duì)定位算法提出了改進(jìn)的方法,為通信時(shí)信息阻塞與丟包率嚴(yán)重的問(wèn)題提出了緩解辦法。本文主要內(nèi)容與創(chuàng)新之處有:一是將多機(jī)器人系統(tǒng)與無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合,一方面在GPS無(wú)法應(yīng)用的環(huán)境下,無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)能夠?yàn)闄C(jī)器人提供定位的方法,另一方面,無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)使機(jī)器人間的通信變得更加便捷。二是采用基于RSSI的加權(quán)質(zhì)心算法對(duì)機(jī)器人進(jìn)行定位,針對(duì)加權(quán)質(zhì)心算法的不足之處,對(duì)公式的加權(quán)因子進(jìn)行了優(yōu)化,此優(yōu)化方法強(qiáng)調(diào)了拋錨點(diǎn)距離未知節(jié)點(diǎn)的距離不同對(duì)未知節(jié)點(diǎn)位置預(yù)測(cè)的影響也不同的思想。三是面對(duì)多機(jī)器人系統(tǒng)中因機(jī)器人間的通信頻繁、信息量大而造成的信息丟包率嚴(yán)重、信息傳輸阻塞延遲的問(wèn)題,本文對(duì)Zigbee協(xié)議棧Z-stack MAC層的通信協(xié)議進(jìn)行了研究,對(duì)最小競(jìng)爭(zhēng)窗口值進(jìn)行了合理的分配與設(shè)置,給予任務(wù)量大的節(jié)點(diǎn)更多搶占通信信道的機(jī)會(huì),以緩解丟包率高的問(wèn)題。同時(shí),將路由器應(yīng)用層的信息適當(dāng)?shù)暮喜?以減少其發(fā)射次數(shù),從而減少網(wǎng)絡(luò)的通信量,緩解通信阻塞的問(wèn)題。四是對(duì)多機(jī)器人的無(wú)線通信平臺(tái)的基本功能進(jìn)行了研究與編程,在此通信平臺(tái)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn),對(duì)采用改進(jìn)后的算法的定位誤差與丟包率進(jìn)行計(jì)算。
【關(guān)鍵詞】：多機(jī)器人系統(tǒng) 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò) 定位算法 信息通信 通信平臺(tái)
【學(xué)位授予單位】：河北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN929.5;TP212.9;TP242
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 緒論8-16
• 1.1 課題研究背景及意義8-9
• 1.2 多機(jī)器人技術(shù)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀9-11
• 1.3 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展11-13
• 1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容13-16
• 第二章 基于Zigbee無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位算法的研究16-26
• 2.1 主要幾種無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)16-17
• 2.2 幾種基本的定位方法17-18
• 2.3 基于RSSI的加權(quán)質(zhì)心算法的簡(jiǎn)介及其不足之處18-22
• 2.4 改進(jìn)的加權(quán)質(zhì)心算法22-23
• 2.5 實(shí)驗(yàn)仿真23-25
• 2.6 本章小結(jié)25-26
• 第三章 多機(jī)器人系統(tǒng)通訊信息阻塞問(wèn)題的研究26-32
• 3.1 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)下機(jī)器人通信協(xié)議的改進(jìn)26-30
• 3.1.1 通信協(xié)議的缺陷26-27
• 3.1.2 基于MAC層的優(yōu)化方法27-30
• 3.2 基于應(yīng)用層的改進(jìn)30-31
• 3.3 本章小結(jié)31-32
• 第四章 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的開(kāi)發(fā)32-48
• 4.1 開(kāi)發(fā)環(huán)境簡(jiǎn)介33-37
• 4.1.1 IAR Embedded Workbench開(kāi)發(fā)工具33-34
• 4.1.2 ZigBee協(xié)議棧34-37
• 4.2 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)各傳感功能和控制控制的設(shè)計(jì)37-43
• 4.2.1 協(xié)調(diào)器的設(shè)計(jì)37
• 4.2.2 電機(jī)控制功能的實(shí)現(xiàn)37-38
• 4.2.3 紅外檢測(cè)功能的實(shí)現(xiàn)38-41
• 4.2.4 加速度、方向檢測(cè)功能的實(shí)現(xiàn)41-42
• 4.2.5 溫濕度檢測(cè)功能的實(shí)現(xiàn)42-43
• 4.2.6 有毒氣體檢測(cè)功能的實(shí)現(xiàn)43
• 4.3 通信協(xié)議43-46
• 4.4 本章小結(jié)46-48
• 第五章 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)下多機(jī)器人定位與通信實(shí)驗(yàn)48-58
• 5.1 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)下機(jī)器人通信丟包率的測(cè)試實(shí)驗(yàn)49-53
• 5.1.1 改進(jìn)前丟包率的計(jì)算49-51
• 5.1.2 改進(jìn)后丟包率的計(jì)算51-52
• 5.1.3 改進(jìn)前后丟包率的分析對(duì)比52-53
• 5.2 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)下機(jī)器人定位實(shí)驗(yàn)53-57
• 5.3 本章小結(jié)57-58
• 第六章 結(jié)論與展望58-60
• 6.1 結(jié)論58
• 6.2 展望58-60
• 參考文獻(xiàn)60-64
• 致謝64

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